كيلشاب

نظام عادم كيلشاب
عادم مزدوج من نوع كيلشاب للقطار الإسباني RENFE 141 F 2416 (صندوق الدخان مفتوح)، في متحف ديليسياس، مدريد

تم تصميم نظام عادم قاطرة البخار Kylchap وحصل على براءة اختراع من قبل مهندس البخار الفرنسي أندريه شابيلون ، باستخدام فوهة المرحلة الثانية التي صممها المهندس الفنلندي كيوستي كيلالا ، والمعروفة باسم موزع كيلالا ، مع إعطاء الاسم المركب KylChap للتصميم.

بناء

يتكون نظام عادم كيلشاب من أربع فوهات متراصة، الفوهة الأولى ( أنبوب النفخ ) تُطلق بخار العادم فقط وتُعرف بالفوهة الرئيسية، وهي من تصميم شابيلون وتستخدم أربع فتحات مثلثة. يُصرّف هذا البخار إلى المرحلة الثانية، وهي موزع كيلالا، الذي يمزج بخار العادم مع بعض غازات صندوق الدخان . يُصرّف هذا البخار إلى المرحلة الثالثة، من تصميم شابيلون، التي تمزج خليط البخار/غازات صندوق الدخان الناتج مع المزيد من غازات صندوق الدخان. تُصرّف فوهات المرحلة الثالثة الأربع إلى المرحلة الرابعة، وهي المدخنة الكلاسيكية ذات الفتحة الجرسية.

نظرية

كانت نظرية شابيلون أن نظام الخلط والشفط متعدد المراحل هذا سيكون أكثر كفاءة من النظام أحادي المرحلة الشائع في سحب قاطرات البخار، حيث يتم إطلاق فوهة العادم ببساطة في منتصف فتحة المدخنة. كما أنه سيضمن تدفقًا أكثر انتظامًا عبر جميع أنابيب الاحتراق ، بدلًا من تركيز الشفط في منطقة واحدة. اعتمدت كفاءة نظام كيلشاب على التناسب الدقيق لمكوناته، والمحاذاة والمركزية المثالية.

أمثلة على الاستخدام

فرنسا

طوّر شابيلون نظام عادم كيلشاب عام 1926، وجرى اختباره على قاطرات "باسيفيك" المركبة من الفئتين 4500 و3500، وعلى قاطرة باسيفيك بسيطة التمدد من الفئة 3591، مما أدى إلى تحسينات ملحوظة في توليد البخار، وفي إحدى الحالات، خفض الضغط الخلفي بنسبة 41%. إلا أن هذا النظام برز لأول مرة عام 1929 عند تطبيقه على قاطرة باسيفيك المركبة رقم 3566، التي جمعت بين دوائر بخار موسعة، وزيادة في درجة التسخين الفائق، وسخان مياه التغذية، وصمام حراري، وصمامات لينتز ، بالإضافة إلى مستخرجات عادم كيلشاب مزدوجة ومداخن. وفي اختبار أُجري في نوفمبر 1929، وُجد أن القدرة الحصانية المُشار إليها (ihp) قد زادت بأكثر من 60%، من 1850 ihp إلى 3000 ihp، بينما تحسن استهلاكها للوقود والماء بنسبة 25% مقارنةً بالمحركات غير المُعاد بناؤها من نفس الفئة. ساهمت تلك النتائج في شهرة اسم شابلون ورقم 3566 على نطاق واسع داخل فرنسا وفي معظم دول العالم الغربي. [ 1 ]

بريطانيا العظمى

أصبح السير نايجل غريسلي من شركة السكك الحديدية الشمالية الشرقية (LNER) من المؤيدين عندما قام بدمج عوادم كيلشاب المزدوجة في أربع من قاطراته من طراز A4 Pacific، بما في ذلك قاطرة مالارد حاملة الرقم القياسي العالمي للسرعة . كما قام آرثر بيبركورن بدمجها في قاطرات LNER Pacific التي أُعيد بناؤها بعد الحرب، بما في ذلك قاطرة A2 532 بلو بيتر المحفوظة ، وقاطرة A1 تورنادو التي أُعيد بناؤها .

في الأصل، كانت عوادم كيلشاب باهظة الثمن ونادرًا ما تُستخدم لأن تصميمها كان مسجلاً ببراءة اختراع ويخضع لرسوم ترخيص. ولكن بعد انتهاء صلاحية براءة الاختراع، تم تحديث العديد من القاطرات، بما في ذلك جميع قاطرات الفئة A3 وA4 المتبقية، نظرًا لانخفاض تكلفة تصنيعها نسبيًا. لم تُزود قاطرة دوق غلوستر ، آخر قاطرة بخارية سريعة لنقل الركاب بُنيت في بريطانيا، بعادم كيلشاب أثناء الخدمة، على الرغم من وجود خطط لتركيبه، ولكن تم تركيبه عند تجديدها وحفظها، بعد أن تبين أن ضعف التهوية كان أحد أكبر أسباب ضعف أدائها خلال فترة خدمتها. تم تركيب عادم كيلشاب في قاطرة "إف سي تينجي" الصناعية من نوع 0-4-0 ST التابعة لشركة سكك حديد ستاينمور ، والموجودة في محطة كيركبي ستيفن إيست. كما تم تركيب عوادم كيلشاب في بعض قاطرات التصدير البريطانية الصنع، وخاصة قاطرات غاريت المخصصة لأفريقيا.

تشيكوسلوفاكيا

الدولة الأخرى الوحيدة التي اعتمدت نظام كيلشاب بكميات كبيرة هي تشيكوسلوفاكيا ، حيث استخدمت جميع قاطرات البخار ذات القياس القياسي اللاحقة هذا التصميم.

أنظمة العادم الأخرى

لم يكن نظام عادم كيلشاب هو الوحيد المتطور لقاطرات البخار. فقد حقق تصميم آخر، هو لومتر ، بعض النجاح في فرنسا وإنجلترا. وصمم المهندس الأرجنتيني الشهير، ليفيو دانتي بورتا ، عدة أنظمة عادم، منها كيلبور ، وليمبور ، وليمبركس . كما استخدمت عدة خطوط سكك حديدية أمريكية، بما فيها نورفولك وويسترن ، فوهة متحدة المركز تُعرف باسم "عادم الوافل".

انظر أيضاً

مراجع

  1. روجرز، إتش بي سي (كول.) (1972)، شابيلون - عبقرية البخار الفرنسي ، إيان آلان، لندن، رقم ISBN 0-7110-0281-9